DE102017205917A1

DE102017205917A1 - Ansteuervorrichtung und die Ansteuervorrichtung verwendende elektrische Servolenkungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102017205917A1
Application number: DE102017205917.6A
Authority: DE
Inventors: Masashi Yamasaki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2017-04-06
Publication date: 2017-10-12
Also published as: CN107416014B; JP6680054B2; JP2017189034A; CN107416014A; US20170294860A1; US20190140574A1; US10211771B2; US10897219B2

Abstract

Eine Ansteuervorrichtung weist einen Motor (10), mehrere Substrate (21, 22) und mehrere Verbinder (75, 76, 85, 86) auf. Die Substrate sind auf einer Seite des Motors in dessen Achsrichtung vorgesehen, wobei die Substrate Schaltelemente (301 bis 306, 401 bis 406) und Steuerkomponenten (51, 52, 56, 57) darauf befestigt aufweisen. Die Verbinder sind auf einer gegenüberliegenden Seite zum Motor jenseits der Substrate vorgesehen, wobei die Verbinder Verbinderanschlüsse (755 bis 758, 765 bis 768, 855, 856, 865, 866) aufweisen, die mit einem der Substrate verbunden sind. Die Substrate weisen wenigstens zwei Nicht-Überlappungsbereiche auf, in denen sich die Substrate nicht überlappen, wenn die Substrate in der Achsrichtung betrachtet werden. Die Nicht-Überlappungsbereiche weisen einen Verbinderverbindungsbereich, der mit den Verbinderanschlüssen verbunden ist, und einen Motorleitungsverbindungsbereich, der mit Wicklungsgruppen des Motors entsprechenden jeder Phase von jeder Wicklungsgruppe verbunden ist, auf.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(Gebiet der Erfindung)
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung und eine die Ansteuervorrichtung verwendende elektrische Servolenkungsvorrichtung.
(Bisheriger Stand der Technik)
Bekannt ist eine elektronische Steuereinheit, die für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung verwendet wird. So sind, beispielsweise in der JP 2015-116095 A , zwei Substrate mit Leistungsmodulen versehen. Die Leistungsmodule sind zwischen Substraten vorgesehen und über Leiter, die auf einer Eingabe/Ausgabe-Seite der versiegelten Baugruppe angeordnet sind, mit einem Eingabe/Ausgabe-Substrat verbunden, und über Leiter, die auf der Steuersubstratseite angeordnet sind, mit einem Steuersubstrat verbunden.
Gemäß dem obigen Patentdokument JP 2015-116095 A sind Anschlüsse, die mit dem Eingabe/Ausgabe-Substrat verbunden sind, außerhalb des Substrats gefaltet, um mit dem Substrat verbunden zu werden. Folglich nimmt ein Verdrahtungsraum zu und sind gegebenenfalls lange Verdrahtungen erforderlich.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Umstände geschaffen worden, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ansteuervorrichtung, die einen Verdrahtungsraum verkleinern kann, und eine die Ansteuervorrichtung verwendende elektrische Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen.
Eine Ansteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung weist einen Motor (10), mehrere Substrate (21, 22) und mehrere Verbinder (75, 76, 85, 86) auf.
Der Motor weist mehrere Wicklungsgruppen (11, 12) auf. Die Substrate sind auf einer Seite des Motors bezüglich dessen Achsrichtung angeordnet, wobei die Substrate Schaltelemente (301 bis 306, 401 bis 406) und Steuerkomponenten (51, 52, 56, 57) darauf befestigt aufweisen, wobei das Schaltelement zur Leitungssteuerung der Wicklungsgruppen dient und die Steuerkomponenten eine Antriebssteuerung des Motors betreffen. Die Verbinder sind auf einer gegenüberliegenden Seite des Motors jenseits der Substrate (d. h. über die Substrate hinweg) angeordnet, wobei die Verbinder Verbinderanschlüsse (755 bis 758, 765 bis 768, 855, 856, 865, 866) aufweisen, die mit einem der Substrate verbunden sind.
Jedes der Substrate weist wenigstens zwei Nicht-Überlappungsbereiche auf, in denen sich das Substrat nicht mit einem anderen Substrat überlappt, wenn die Substrate in der Achsrichtung betrachtet werden. Ein Verbinderverbindungsbereich ist als wenigstens einer von Bereichen in den Nicht-Überlappungsbereichen definiert, wobei der Verbinderverbindungsbereich mit den Verbinderanschlüssen verbunden ist. Ein Motorleitungsverbindungsbereich ist als wenigstens einer von Bereichen in den Nicht-Überlappungsbereichen, mit Ausnahme des Verbinderverbindungsbereichs, definiert, wobei der Motorleitungsverbindungsbereich mit den Wicklungsgruppen entsprechenden jeder Phase von jeder Wicklungsgruppe verbunden ist.
Erfindungsgemäß sind die Verbinderanschlüsse, die Motorleitungen und die Substrate in dem Nicht-Überlappungsbereich verbunden. Folglich kann, da sich die Verbinderanschlüsse und die Motorleitungen zur Verbindung mit den Substraten im Wesentlichen gerade erstrecken, ein Verdrahtungsraum minimiert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den beigefügten Zeichnungen zeigt:
1 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Gesamtkonfiguration eines Lenksystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 einen Schaltplan zur Veranschaulichung einer Ansteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine Draufsicht der Ansteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in der 3;
5 eine schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung einer Anordnung von Systemen der Ansteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung einer Anordnung eines Substrats gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 eine schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung einer Anordnung von Systemen der Ansteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 einen Schaltplan zur Veranschaulichung einer Ansteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 eine schematische Abbildung zur Veranschaulichung einer Positionierung des Substrats gemäß einer dritten Ausführungsform; und
10 eine schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung einer Positionierung des Substrats gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend sind eine erfindungsgemäße Ansteuervorrichtung und eine die Ansteuervorrichtung verwendende elektrische Servolenkungsvorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei sind, in mehreren Ausführungsformen, die im Wesentlichen gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nicht wiederholt beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Nachstehend ist die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, wird die Ansteuervorrichtung 1 auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 108 angewandt, die eine Lenkbetätigung durch den Fahrer unterstützt. Ein Motor 10 als eine rotierende elektrische Maschine und ein Controller 20, der eine Antriebssteuerung des Motors 10 ausführt, sind kombiniert, um die Ansteuervorrichtung 1 zu bilden. In der 1 ist der Controller 20 als ”ECU” gekennzeichnet.
1 zeigt eine Gesamtkonfiguration eines Lenksystems 100, das mit einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung 108 ausgerüstet ist. Das Lenksystem 100 ist aus einem Lenkrad 101 als ein Lenkelement, einem Säulenschaft 102, einem Zahnradgetriebe 104, einer Zahnstange 105, einem Rad 106 und einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung 108 oder dergleichen aufgebaut.
Das Lenkrad 101 ist mit dem Säulenschaft 102 verbunden. Der Säulenschaft 102 ist mit einem Drehmomentsensor 103 versehen, der ein Lenkmoment erfasst. Ein Zahnradgetriebe 104 ist an der Spitze des Säulenschafts 102 vorgesehen und befindet sich in Eingriff mit der Zahnstange 105.
Ein Paar von Rädern 106 ist über eine Spurstange oder dergleichen an beiden Enden der Zahnstange 105 vorgesehen.
Wenn der Fahrer das Lenkrad 101 betätigt, rotiert der mit dem Lenkrad 101 verbundene Säulenschaft 102. Eine Drehbewegung des Säulenschafts 102 wird durch das Zahnradgetriebe 104 in eine lineare Bewegung der Zahnstange 105 gewandelt, wodurch das Paar von Rädern 106 in einem Winkel entsprechend der Änderung der Zahnstange 105 gelenkt wird.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 108 weist ein Untersetzungsgetriebe 109 als ein Energieübertragungselement und eine Ansteuervorrichtung 1 auf. Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 108 gibt, vom Motor 10, ein Hilfsdrehmoment zur Unterstützung eines Lenkens des Lenkrads 101 aus, das über das Untersetzungsgetriebe 109 auf den Säulenschaft 102 zu übertragen ist, auf der Grundlage eines durch den Drehmomentsensor 103 erfassten Lenkmoments und eines über ein CAN (Controller Area Network) (nicht gezeigt) erfasstes Fahrgeschwindigkeitssignals. Insbesondere unterstützt die elektrische Servolenkungsvorrichtung 108 der vorliegenden Ausführungsform eine Rotation des Säulenschafts 102 mit einem vom Motor 10 erzeugten Drehmoment, d. h. die elektrische Servolenkungsvorrichtung 108 ist vom sogenannten ”Säulenunterstützungstyp”. Es kann jedoch ebenso ein sogenannter ”Zahnstangenunterstützungstyp”, bei dem die Zahnstange 105 unterstützt wird, angewandt werden. Genauer gesagt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Säulenschaft 102 als das ”Ansteuerobjekt” definiert, kann jedoch die Zahnstange 105 als das ”Ansteuerobjekt” definiert sein.
Nachstehend ist eine elektrische Konfiguration der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 108 unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben. In der 2 sind Verdrahtungen auf den Substraten 21 und 22 anhand einer dünnen Linie gezeigt und ist ein Teil der Verdrahtungen nicht gezeigt, um die Darstellung zu vereinfachen. Der Motor 110 ist aus einem bürstenlosen Drehstrommotor mit 2 Wicklungsgruppen, d. h. Wicklungen 11 (erste Wicklung 11) und Wicklungen 12 (zweite Wicklung 12), die um den Stator (nicht gezeigt) gewickelt sind, aufgebaut. Jede der Wicklungen 11 und der Wicklungen 12 ist als eine Drehstromwicklung aufgebaut. Die erste Wicklung 11 weist eine U1-Spule 111, eine V1-Spule 112 und eine W1-Spule 113 auf. Die zweite Wicklung 12 weist eine U2-Spule 121, eine V2-Spule 122 und eine W2-Spule 123 auf. Der Strom, der durch jede Phase der ersten Wicklung fließt, ist als ein Phasenstrom Iu1, Iv1 und Iw1 definiert, und der Strom, der durch jede Phase der zweiten Wicklung fließt, ist als Iu2, Iv2 und Iw2 definiert. Der Motor 10 weist eine Rotationsachse auf und rotiert um die Rotationsachse. Die Richtung, in der sich die Rotationsachse erstreckt, ist als eine Achsrichtung definiert.
Die erste Wicklung 11 wird über einen ersten Inverter 30, der mit der ersten Wicklung 11 verbunden ist, mit Energie von einer ersten Batterie 39 versorgt.
Der erste Inverter 30 weist 6 Schaltelemente 301 bis 306 auf, die zu einer Brückenschaltung verschaltet sind, um so die Energie der ersten Wicklung 11 zu wandeln. Nachstehend ist ”Schaltelement” als ”SW-Element” abgekürzt. Die SW-Elemente 301 bis 306 sind aus MOSFETs (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) aufgebaut, können jedoch aus IGBTs oder Thyristoren aufgebaut sen. Die SW-Elemente 401 bis 406 und das Relais 32, 33, 42, 43 oder dergleichen, die nachstehend noch beschrieben ist, sind gleich denjenigen, die vorstehend beschrieben sind.
Die SW-Elemente 301 bis 303 sind auf einer Seite hohen Potentials angeordnet, und die SW-Elemente 304 bis 306 sind auf einer Seite niedrigen Potentials angeordnet. Ein Ende einer U1-Spule 111 ist mit einem Knotenpunkt zwischen den U-Phasen-SW-Elementen 301 und 304 verbunden. Ein Ende einer V1-Spule 112 ist mit einem Knotenpunkt zwischen den V-Phasen-SW-Elementen 302 und 305 verbunden. Ein Ende einer W1-Spule 113 ist mit einem Knotenpunkt zwischen den W-Phasen-SW-Elementen 303 und 306 verbunden.
Ein erster Stromsensor 31 ist auf der Seite niedrigen Potentials der SW-Elemente 304 bis 306 vorgesehen, um einen Phasenstrom Iu1, Iv1 und Iw1 zu erfassen. Der erste Stromsensor 31 weist Stromdetektoren 311 bis 313 auf, die in den jeweiligen Phasen vorgesehen sind. Die Stromdetektoren 311 bis 313 der vorliegenden Ausführungsform sind Shunt-Widerstände. Es können jedoch Hall-Elemente oder dergleichen dafür verwendet werden. Die Stromdetektoren 411 bis 413 sind gleich den Stromdetektoren 311 bis 313.
Das erste Leistungsrelais 32 ist zwischen der ersten Batterie 39 und dem ersten Inverter 30 vorgesehen und steuert den Strom zwischen der ersten Batterie 39 und dem ersten Inverter 30 derart, dass dieser einen leitenden Zustand oder einen Unterbrechungszustand annimmt. Ein erstes Verpolungsschutzrelais 33 ist zwischen dem ersten Leistungsrelais 32 und dem ersten Inverter 30 angeordnet. Das erste Verpolungsschutzrelais 33 ist derart verbunden, dass die Richtung der parasitären Diode entgegengesetzt zum ersten Leistungsrelais 32 verläuft. Folglich kann verhindert werden, dass ein Rückstrom fließt, wenn die erste Batterie 39 verpolt verbunden wird.
Die erste Drosselspule 35 ist auf der Seite der ersten Batterie 39 des ersten Leistungsrelais 32 angeordnet.
Der erste Kondensator 36 ist parallel zum ersten Inverter 30 geschaltet. Die Drosselspule 35 und der Kondensator 36 bilden eine Filterschaltung, um ein Rauschen zu mindern, das sich von anderen Vorrichtungen ausbreitet, die auch die Batterie 39 nutzen, und um ferner ein Rauschen zu mindern, das sich von der Ansteuervorrichtung 1 zu anderen Vorrichtungen ausbreitet, die auch die Batterie 39 nutzen. Der Kondensator 36 speichert elektrische Ladung, um eine Bereitstellung von Energie zu dem ersten Inverter 30 zu unterstützen.
Ein zweiter Inverter 40 ist mit der zweiten Wicklung 12 verbunden, die mit Energie von der zweiten Batterie 49 über den zweiten Inverter 40 versorgt wird.
Der zweite Inverter 40 wandelt die Energie der zweiten Wicklung 12, bei der sechs SW-Elemente in einer Brückenschaltung verschaltet sind. Die SW-Elemente 401 bis 403 sind auf der Seite hohen Potentials angeordnet, und die SW-Elemente 404 bis 406 sind auf der Seite niedrigen Potentials angeordnet. Ein Ende der U2-Spule 121 ist mit einem Knotenpunkt zwischen den U-Phasen-SW-Elementen 401 und 404 verbunden. Ein Ende der V2-Spule 122 ist mit einem Knotenpunkt zwischen den V-Phasen-SW-Elementen 402 und 405 verbunden. Ein Ende der W2-Spule 123 ist mit einem Knotenpunkt zwischen den W-Phasen-SW-Elementen 403 und 406 verbunden.
Auf der Seite niedrigen Potentials der SW-Elemente 404 bis 406 ist ein zweiter Stromsensor 41 vorgesehen. Der zweite Stromsensor 41 weist die Stromdetektoren 411 bis 413 auf.
Eine zweite Drosselspule 45, ein zweites Leistungsrelais 42 und ein zweites Verpolungsschutzrelais 43 sind in dieser Reihenfolge von der Seite der zweiten Batterie 49 zwischen die zweite Batterie 49 und den zweiten Inverter 40 geschaltet.
Da das zweite Leistungsrelais 42, das zweite Verpolungsschutzrelais 43, die zweite Drosselspule 45 und der zweite Kondensator 46 gleich dem ersten Leistungsrelais 32, dem ersten Verpolungsschutzrelais 33, der ersten Drosselspule 35 und dem ersten Kondensator 36 sind, ist hierauf nachstehend nicht wiederholt eingegangen. Gesetzt den Fall, dass die Leistungsrelais 32 und 42 mechanische Relais sind, können die Verpolungsschutzrelais 33 und 43 ausgelassen werden.
Eine erste Steuereinheit 501 steuert ein Leiten der ersten Wicklung 11, mit einem ersten Mikroprozessor 51 und einer ersten integrierten Schaltung 56. Es sollte beachtet werden, dass die integrierte Schaltung in den Zeichnungen als ASIC (Application-Specific Integrated Circuit oder anwendungsspezifische integrierte Schaltung) bezeichnet ist.
Der erste Mikroprozessor 51 erzeugt ein Steuersignal, dass einen EIN/AUS-Betrieb der SW-Elemente 301 bis 306 des ersten Inverters 30, des Relais 32 und des Relais 33 steuert, auf der Grundlage von Erfassungswerten des ersten Stromsensors 31, eines Rotationssensors 60 und des Drehmomentsensors 103 (siehe 1).
Die erste integrierte Schaltung 56 weist eine Vorstufe, einen Signalverstärker und einen Regler auf.
Die Vorstufe erzeugt ein Gate-Signal in Übereinstimmung mit einem Steuersignal. Das erzeugte Gate-Signal wird an Gates der SW-Elemente 301 bis 306 ausgegeben. Auf diese Weise werden die SW-Elemente 301 bis 306 EIN/AUS-gesteuert. Der Signalverstärker verstärkt die Erfassungssignale des ersten Stromsensors 31 oder dergleichen und gibt die verstärkten Erfassungssignale an den ersten Mikroprozessor 51. Der Regler stabilisiert die Spannung, die an den ersten Mikroprozessor 51 oder dergleichen gegeben wird.
Eine zweite Steuereinheit 502 steuert ein Leiten der zweiten Wicklung 12, mit einem zweiten Mikroprozessor 52 und einer zweiten integrierten Schaltung 57.
Der zweite Mikroprozessor 52 erzeugt ein Steuersignal, das einen EIN/AUS-Betrieb der SW-Elemente 401 bis 406 des zweiten Inverters 40, des Relais 42 und des Relais 43 steuert, auf der Grundlage von Erfassungswerten des zweiten Stromsensors 41, des Rotationssensors 60 und des Drehmomentsensors 103 (siehe 1).
Die zweite integrierte Schaltung 57 weist eine Vorstufe, einen Signalverstärker und einen Regler auf.
Die Vorstufe erzeugt ein Gate-Signal in Übereinstimmung mit einem Steuersignal. Das erzeugte Gate-Signal wird an Gates der SW-Elemente 401 bis 406 gegeben. Auf diese Weise werden die SW-Elemente 401 bis 406 EIN/AUS-gesteuert. Der Signalverstärker verstärkt die Erfassungssignale des zweiten Stromsensors 41 oder dergleichen und gibt die verstärkten Erfassungssignale an den zweiten Mikroprozessor 52. Der Regler stabilisiert die Spannung, die an den zweiten Mikroprozessor 52 oder dergleichen gegeben wird.
Der Rotationssensor 60 weist einen ersten Sensor 61 und einen zweiten Sensor 62 auf. In den Zeichnungen ist der erste Sensor 61 als ”Sensor 1” gekennzeichnet und der zweite Sensor 62 als ”Sensor 2” gekennzeichnet.
Jeder der Sensoren 61 und 62 ist als ein IC mit einem Sensorelement, das eine Magnetflussänderung im Ansprechen auf eine Rotation eines Magneten 16 erfasst, einem A/D Wandler, der ein Erfassungssignal des Sensorelements in digitale Daten wandelt, und einer Recheneinheit, die verschiedene Berechnungen auf der Grundlage des A/D-gewandelten Erfassungswerts ausführt, aufgebaut.
In Übereinstimmung mit dem Erfassungswert weist die Recheneinheit eine Funktion zur Berechnung eines Drehwinkels des Motors 110 und eine Funktion zur Berechnung einer Drehzahl des Motors 110 auf der Grundlage des Erfassungswerts auf und gibt Information über den Drehwinkel und Information über die Drehzahl an die Mikroprozessoren 51 und 52. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Ausgangssignal, das von dem Erfassungssignal des ersten Sensors 61 abhängt, an den ersten Mikroprozessor 51 ausgegeben, und wird das Ausgangssignal, das von dem Erfassungssignal des zweiten Sensors 62 abhängt, an den Mikroprozessor 52 ausgegeben. Auch wenn das System gestoppt wird, wird die Drehzahl des Motors 110 gezählt, so dass ein Drehwinkel des Lenkrads 101 als ein Lenkwinkel in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit dem Drehwinkel und der Drehzahl des Motors 110 berechenbar ist. Dies führt dazu, dass ein Lenksensor zur Erfassung des Lenkwinkels ausgelassen werden kann.
Nachstehend sind die erste Wicklung 11 und der erste Inverter 30 und die erste Steuereinheit 501 oder dergleichen, die entsprechend der ersten Wicklung 11 vorgesehen sind, als ein ersten System 901 bezeichnet. Die zweite Wicklung 12 und der zweite Inverter 40 und die zweite Steuereinheit 502 oder dergleichen, die entsprechend der zweiten Wicklung 12 vorgesehen sind, sind als ein zweites System 902 bezeichnet. In den Zeichnungen ist, der Einfachheit halber, der Rotationssensor 60 nicht in den Systemen 901 und 902 enthalten. Der erste Sensor 61 kann jedoch in dem ersten System 901 enthalten sein, und der zweite Sensor 62 kann in dem zweiten System 902 enthalten sein. Ferner ist, in den Zeichnungen, das erste System 901 als ”System 1” gekennzeichnet und das zweite System 902 als ”System 2” gekennzeichnet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind Schaltungskomponenten, wie beispielsweise der erste Inverter 30 und die erste Steuereinheit 501, entsprechend der ersten Wicklung 11 vorgesehen, und sind Schaltungskomponenten, wie beispielsweise der zweite Inverter 40 und die zweite Steuereinheit 502, entsprechend der zweiten Wicklung 12 vorgesehen. Folglich kann, auch wenn eine Fehlfunktion in einem Teil der Schaltungskomponenten, wie beispielsweise den Invertern 30 und 40, auftritt und eine Fehlfunktion entweder in der ersten Steuereinheit 501 oder in der zweiten Steuereinheit 502 auftritt, der Motor 110 kontinuierlich angetrieben werden. Genauer gesagt, bei der Ansteuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist, zusätzlich zu den Invertern 30 und 40, der Schaltungsaufbau mit den Steuereinheiten 501 und 502 als eine redundant ausgelegt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die erste Batterie 39 und die zweite Batterie 49 vorgesehen und sind die Batterien ebenso redundant ausgelegt. Es können verschiedene Spannungen für die Batterien 39 und 49 verwendet werden. Wenn die Spannungen der Batterien 39 und 49 verschieden sind, kann beispielsweise ein Spannungswandler oder dergleichen wenigstens zwischen der ersten Batterie 39 und dem ersten Inverter 30 oder wenigstens zwischen der zweiten Batterie 49 und dem zweiten Inverter 40 vorgesehen sein.
Auf den Seiten positiver Elektrode der Batterien 39 und 49 sind Sicherungen 38 und 48 angeordnet.
Ein weißes Dreieck im Schaltplan kennzeichnet einen Verbindungspunkt zwischen jedem Anschluss und den Substraten 21 und 22.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Anschlüsse 755 bis 758, die an dem ersten Verbinder 75 vorgesehen sind, mit dem ersten Substrat 21 verbunden, und sind die Anschlüsse 765 bis 768, die an dem zweiten Verbinder 76 vorgesehen sind, mit dem Substrat 22 verbunden. Ferner ist der interne Signalanschluss 717 mit dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat 22 verbunden. Die Anschlussverbindung ist nachstehend noch näher beschrieben.
In der 2 ist der Energieanschluss als ”Energie 1” und ”Energie 2” gekennzeichnet, der Masseanschluss als ”GND1” und ”GND2” gekennzeichnet, der Drehmomentsignalanschluss als ”trq1” und ”trq2” gekennzeichnet und der Fahrzeugsignalanschluss. als ”CAN 1” und ”CAN 2” gekennzeichnet.
Die Struktur der Ansteuervorrichtung ist in den 3 und 4 gezeigt. 4 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in der 3, in der ein Teil der Konfiguration auf einer Frontseite des Schnittabschnitts (d. h. ein unterer Teil der Blattoberfläche in der 3) durch eine Zweipunktlinie gezeigt ist.
Wie in 4 gezeigt, weist der Motor 110 einen Stator, einen Rotor und eine Welle 15 oder dergleichen auf. Die Wicklungen 11 und 12 sind um den Stator gewickelt und innerhalb des Motorgehäuses 17 befestigt. Der Rotor ist bezüglich des Stators drehbar vorgesehen. Die Welle 15 ist an der Mittelachse des Rotors befestigt. Auf diese Weise rotieren die Welle 15 und der Rotor einteilig.
An einem Abschnitt am gegenüberliegenden Ende der Welle 15 bezüglich des Controllers 20 sind ein Untersetzungsgetriebe 109 (siehe 1) und ein Ausgangsanschluss (nicht gezeigt) vorgesehen. Auf diese Weise wird das durch eine Rotation des Rotors und der Welle 15 erzeugte Drehmoment über das Untersetzungsgetriebe 109 auf den Säulenschaft 102 übertragen. Hierin sollte beachtet werden, dass die Rotation des Rotors und der Welle 15 einfach als ”Rotation des Motors 110” bezeichnet ist.
Ein Magnet 16, der zusammen (einteilig) mit der Welle 15 rotiert, ist an einem Endabschnitt auf der Seite des Controllers 20 der Welle 15 vorgesehen.
Das Motorgehäuse 17 weist ein zylindrisches Element 171 auf, das in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet ist. Der Stator, der Rotor und die Welle 15 sind radial innerhalb des Motorgehäuses 17 untergebracht.
Ein Rahmen 18 ist auf einer Seite des Controllers 20 des Stators und des Rotors vorgesehen und, durch Presseinfügen oder dergleichen, radial innerhalb des Motorgehäuses 17 befestigt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bilden das Motorgehäuse 17 und der Rahmen 18 einen Umriss des Motors 110. Die Welle 15 ist in den Rahmen 18 eingefügt und der Magnet 16 zur Seite des Controllers 20 freiliegend.
Die Spulen 111 bis 113 entsprechend den jeweiligen Phasen der ersten Wicklung 11 sind mit den Motorleitungen 115 verbunden. Die Motorleitungen 115 werden in ein in dem Rahmen 18 gebildetes Motorleitungseinfügeloch (nicht gezeigt) eingefügt und herausgezogen, um mit dem Substrat 21 verbunden zu werden.
Die Spulen 121 bis 123 entsprechend den jeweiligen Phasen der zweiten Wicklung 12 sind mit den Motorleitungen 125 verbunden. Die Motorleitungen 125 werden in ein in dem Rahmen 18 gebildetes Motorleitungseinfügeloch (nicht gezeigt) eingefügt und herausgezogen, um mit dem Substrat 22 verbunden zu werden.
Der Controller 20 ist auf einer Seite des Motors 110 in dessen Achsrichtung vorgesehen. Der Controller 20 ist als in einer Motorsilhouette, die einen Projektionsbereich beschreibt, in dem das Motorgehäuse 17 in der Achsrichtung betrachtet wird, untergebracht vorgesehen. Nachstehend sind die Achsrichtung und die radiale Richtung des Motors 110 einfach als ”Achsrichtung” und ”radiale Richtung” der Ansteuervorrichtung 1 bezeichnet.
Der Controller 20 weist die Substrate 21 und 22, die mit verschiedenen elektronischen Komponenten bestückt sind, und eine Verbindereinheit 70 auf.
Das erste Substrat 21 und das zweite Substrat 22 sind auf einer Seite des Motors 10 in dessen Achsrichtung und innerhalb einer Motorsilhouette angeordnet. Eine Wärmesenke 80 ist zwischen dem ersten Substrat 21 und dem zweiten Substrat 22 angeordnet. Die Wärmesenke 80 ist aus einem Material, wie beispielsweise Aluminium oder dergleichen, mit einer guten Wärmeleitfähigkeit aufgebaut. Das erste Substrat 21 ist anhand einer Schraube (nicht gezeigt) auf einer Seite des Motors 10 der Wärmesenke 80 befestigt.
Das zweite Substrat 22 ist anhand einer Schraube an einem gegenüberliegenden Abschnitt zur Seite des Motors 10 der Wärmesenke 80 befestigt. Genauer gesagt, die Substrate 21 und 22 sind auf beiden Seiten der Wärmesenke 80 befestigt. Die Wärmesenke 80 wird anhand einer Wärmesenkenbefestigungsschraube (nicht gezeigt) an dem Rahmen 18 befestigt, während die Substrate 21 und 22 befestigt sind. Genauer gesagt, die Substrate 21 und 22 sind bezüglich einer imaginären Linie, die eine verlängerte Achslinie des Motors 10 beschreibt, in senkrechter Richtung befestigt. Der Term ”senkrecht” bedeutet nicht zwangsläufig genau senkrecht, sondern toleriert geringe Montagefehler.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Oberfläche auf der Seite der Wärmesenke 80 des ersten Substrats 21 als eine erste Oberfläche 211 bezeichnet und eine Oberfläche auf einer gegenüberliegenden Seite der Wärmesenke 80, d. h. eine Oberfläche auf der Seite des Motors 10 als die zweite Oberfläche 212 bezeichnet. In gleicher Weise ist eine Oberfläche auf der Seite der Wärmesenke des zweiten Substrats 22 als die erste Oberfläche 221 bezeichnet und eine Oberfläche auf einer gegenüberliegenden Seite der Wärmesenke 80 des zweiten Substrats 22 als die zweite Oberfläche 222 bezeichnet. Die SW-Elemente 301 bis 306, die Stromdetektoren 311 bis 313 (in der 4 nicht gezeigt) und die erste integrierte Schaltung 56 oder dergleichen sind auf der ersten Oberfläche 211 des ersten Substrats 21 befestigt. Die SW-Elemente 401 bis 406, die Stromdetektoren 411 bis 413 (in der 4 nicht gezeigt) und die zweite integrierte Schaltung 57 oder dergleichen sind auf der ersten Oberfläche 211 des zweiten Substrats 22 befestigt. In der 4 sind lediglich die SW-Elemente 301, 302, 401 und 402 unter den SW-Elementen 301 bis 306 und 401 bis 406 gezeigt.
Die SW-Elemente 301 bis 306 und 401 bis 406 sind vorgesehen, um Wärme über die Wärmesenke 80 abstrahlen zu können. Es sollte beachtet werden, dass die Beschreibung ”vorgesehen, Wärme abstrahlen zu können” nicht auf den Fall beschränkt ist, dass die SW-Elemente 301 bis 306 und 401 bis 406 die Wärmesenke 80 direkt kontaktieren, sondern ebenso den Fall umfasst, dass die SW-Elemente die Wärmesenke 80 über ein Wärmeableitungselement, wie beispielsweise ein Wärmeableitungsgel, indirekt kontaktieren.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die SW-Elemente 301 bis 306 und 401 bis 406 als ”Wärmeerzeugungselemente” definiert. Zusätzlich zu den SW-Elementen 301 bis 306 und 401 bis 406 können elektrische Komponenten verschieden von den SW-Elementen, wie beispielsweise integrierte Schaltungen 56 und 57 und Stromdetektoren 311 bis 313 und 411 bis 413, als Wärmeerzeugungselemente betrachtet werden und an der Wärmesenke 80 vorgesehen sein, um Wärme abstrahlen zu können.
Die erste Drosselspule 35 (in der 4 nicht gezeigt), der erste Kondensator 36, der erste Mikroprozessor 51 und der Rotationssensor 60 oder dergleichen sind auf der zweiten Oberfläche 212 des ersten Substrats 21 befestigt. Der Rotationssensor 60 ist an einem Abschnitt befestigt, der dem Magneten 16 zugewandt ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist sowohl der erste Sensor 61 als auch der zweite Sensor 62 als IC-(integrierte Schaltung)-Chip aufgebaut und sind diese zwei Chips in einer einzigen Baugruppe 69 untergebracht. Der Rotationssensor 60 ist derart montiert, dass Abstände von jeweiligen Magnetsensoren, die in den Sensoren 61 und 62 enthalten sind, zur Mitte des Magneten 16 gleich sind. Für die Magnetsensoren werden Hall-Elemente oder MR-Elemente verwendet.
Die zweite Drosselspule 45 (in der 4 nicht gezeigt), der zweite Kondensator 46 und der zweite Mikroprozessor 52 sind auf der zweiten Oberfläche des zweiten Substrats 22 befestigt.
Wie in den 4 und 5 gezeigt, sind gemäß der Ansteuervorrichtung 1, elektronische Komponenten bezüglich des ersten Systems 901 auf dem ersten Substrat 21 befestigt und elektronische Komponenten bezüglich des zweiten Systems 902 auf dem zweiten Substrat 22 befestigt. Insbesondere sind, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, bei den Substraten 21 und 22, der Energieabschnitt und der Steuerabschnitt nicht isoliert, wobei Energieeingangs- und Energieausgangsleitungen bezüglich der Energie, die von der Batterie bereitgestellt wird, und Signalleitungen, die zur Übertragung der Steuersignale verwendet werden, gemischt sind.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Substrate 21 und 22 in der Achsrichtung auf beiden Seiten der Wärmesenke 80 angeordnet und wird Wärme, die an den SW-Elementen 301 bis 306 und 401 bis 406 erzeugt wird, zur Wärmesenke 80 abgestrahlt. Folglich ist es unwahrscheinlich, dass sich das erste System 901 und das zweite System 902 gegenseitig beeinflussen. Ferner wird Wärme, die von den SW-Elementen 301 bis 306 und 401 bis 406 erzeugt wird, derart zur Wärmesenke abgestrahlt, dass jede beliebige Differenz in der Menge der Wärmeabstrahlung zwischen den Systemen gering sein kann. Ferner können die Schaltungskonfigurationen für die beiden Systeme mit der Wärmeabstrahlungsstruktur von dem Motor 10 getrennt sein.
Folglich können verschiedene Tests für die Schaltungskonfigurationen erfolgen, die von dem Motor 10 getrennt sind.
In der 5, die eine schematische Seitenansicht zeigt, sind Steuerkomponenten und Verbindereinheiten ausgelassen. In gleicher Weise sind diese Komponenten und Einheiten in der 7 ausgelassen.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, weist die Verbindereinheit 70 eine Abdeckung 71, einen ersten Verbinder 75 und einen zweiten Verbinder 76 auf. Die Abdeckung 71 ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Form mit einem Boden ausgebildet, mit einem zylindrischen Element 711 und einem Verbinderbildungsabschnitt 715. Eine Spitze bzw. ein Spitzenabschnitt des zylindrischen Elements 712 ist in einen Nutabschnitt 172 eingefügt, der in dem zylindrischen Element 171 des Motorgehäuses 17 gebildet ist, und über Klebemittel oder dergleichen daran befestigt.
Der interne Signalanschluss 717 ist auf einer Seite des Motors 110 des Verbinderbildungsabschnitts 715 gebildet. Der interne Signalanschluss 717 ist mit dem ersten Substrat 21 und dem zweiten Substrat 22 verbunden und wird zur Übertragung eines Signals zwischen dem ersten Substrat 21 und dem zweiten Substrat 22 verwendet. Der interne Signalanschluss 717 ist separat von den Anschlüssen 755 bis 758 und 765 bis 768 vorgesehen und von einer Außenseite der Ansteuervorrichtung, wie beispielsweise den Batterien 39 und 49, dem Drehmomentsensor 103 und dem CAN, getrennt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der interne Signalanschluss 717 zur Übertragung des Erfassungswerts des Rotationssensors 60 zu dem zweiten Substrat 22 verwendet. Genauer gesagt, der interne Signalanschluss 717 überträgt den Erfassungswert des zweiten Sensors 62 des Rotationssensors 60 zu dem zweiten Substrat 22.
Die Verbinder 75 und 76 sind an einem Abschnitt auf der gegenüberliegenden Seite zum Motor 10 in dem Verbinderbildungsabschnitt 715 vorgesehen. Die Verbinder 75 und 76 sind innerhalb der Motorsilhouette angeordnet. Die Verbinder 75 und 76 der vorliegenden Ausführungsform sind zur gegenüberliegenden Seite des Motors 10 offen, wobei die Kabelstränge oder dergleichen in der Achsrichtung in dies; eingefügt werden.
Wie in den 2 bis 4 gezeigt, weist der erste Verbinder 75 einen Energieversorgungsabschnitt 751, einen Sensorverbindungsabschnitt 752 und einen CAN-Verbindungsabschnitt 753 auf. Der zweite Verbinder 76 weist einen Energieversorgungsabschnitt 761, einen Sensorverbindungsabschnitt 762 und einen CAN-Verbindungsabschnitt 763 auf.
Der Energieversorgungsabschnitt 751 stellt Verbindungen zu der ersten Batterie 39 und der Masse bereit. Der Energieversorgungsabschnitt 761 stellt Verbindungen zu der zweiten Batterie 49 und der Masse bereit. Die Sensorverbindungsabschnitte 752 und 762 werden zur Verbindung des Drehmomentsensors 103 verwendet, und die CAN-Verbindungsabschnitte 753 und 763 werden für Verbindung zu dem CAN verwendet.
Es sind mehrere Verbinder entsprechend den Batterien 39 und 49, dem Drehmomentsensor 103 und dem CAN vorgesehen. Dementsprechend kann, auch für den Fall, dass ein Teil der Verdrahtungen unbeabsichtigt entfernt wird oder bricht, der Prozess unter Verwendung des Mikroprozessors 51 oder des Mikroprozessors 52 fortgesetzt werden.
Der Energieversorgungsabschnitt 751 des ersten Verbinders 75 weist einen Energieanschluss 755 und einen Masseanschluss 756 auf. Der Sensorverbindungsabschnitt 752 weist einen Drehmomentsignalanschluss 757 auf. Der CAN-Verbindungsabschnitt 753 weist einen Fahrzeugsignalanschluss 758 auf. Die Anschlüsse 755 bis 758 des ersten Verbinders 75 sind mit dem ersten Substrat 21 verbunden.
Der Energieversorgungsabschnitt 761 des zweiten Verbinders 76 weist einen Energieanschluss 765 und einen Masseanschluss 766 auf. Der Sensorverbindungsabschnitt 762 weist einen Drehmomentsignalanschluss 767 auf. Der CAN-Verbindungsabschnitt 763 weist einen Fahrzeugsignalanschluss 768 auf. Die Anschlüsse 765 bis 768 des zweiten Verbinders 76 sind mit dem zweiten Substrat 22 verbunden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die Anschlüsse 755 bis 758 und 765 bis 768 ”Verbinderanschlüssen”.
Nachstehend ist die Verbindung zwischen den Anschlüssen 755 bis 758 und 765 bis 768, den Motorleitungen 115, 125 und den Substraten 21 und 22 unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben. 6 zeigt eine schematische Draufsicht, von der Seite der Verbinder 75 und 76 betrachtet, in der Nicht-Überlappungsbereiche als gepunktetes Schraffierungsmuster gezeigt sind.
Die Motorleitung 115, die mit der ersten Wicklung 11 verbunden ist, und die Anschlüsse 755 bis 758 des ersten Verbinders 75 sind, wie vorstehend beschrieben, mit dem ersten Substrat 21 verbunden. Die Motorleitung 125, die mit der zweiten Wicklung 12 verbunden ist, und die Anschlüsse 765 bis 768 des zweiten Verbinders 76 sind mit dem zweiten Substrat 22 verbunden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist, bei der Betrachtung einer Verbindung zwischen dem zweiten Substrat 21 und der Motorleitung 125, bei der das zweite Substrat, von der Seite des Motors 10 betrachtet, tiefer als das erste Substrat 21 angeordnet ist, und einer Verbindung zwischen dem ersten Substrat 21 und den Anschlüssen 755 bis 758 des ersten Substrats 21, bei der das erste Substrat, von den Verbindern 75 und 76 betrachtet, tiefer als das zweite Substrat 22 angeordnet ist, ein Nicht-Überlappungsbereich vorgesehen, in dem sich das erste Substrat 21 und das zweite Substrat, in der Achsrichtung betrachtet, nicht überlappen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Substrate 21 und 22 in der gleichen Form ausgebildet und um 90 Grad gedreht, wodurch die Nicht-Überlappungsbereiche RM1, RT1, RM2 und RT2 vorgesehen werden, in denen sich die Substrate nicht überlappen. Der Term ”die gleiche Form” umfasst einen Fall, in dem die Substrate andersherum angeordnet sind. Ferner umfasst der Term ”die gleiche Form” einen Fall, in dem geringe Differenzen zwischen den Substraten existieren, wie beispielsweise, ob oder nicht ein Kerbenabschnitt vorhanden ist.
Die Substrate 21 und 22 weisen zwei Nicht-Überlappungsbereiche auf.
Der Nicht-Überlappungsabschnitt RM1 des ersten Substrats 21 ist als ein Motorleitungsverbindungsbereich definiert, der mit dem Motor 115 verbunden ist, und der Nicht-Überlappungsbereich RT1 ist als ein Verbinderverbindungsbereich definiert, der mit den Anschlüssen 755 bis 758 des ersten Verbinders 75 verbunden ist. Der Bereich RM1 und der Bereich RT1 werden durch den Überlappungsbereich RD isoliert.
Ferner ist der Nicht-Überlappungsbereich RM2 des zweiten Substrats 22 als ein Motorleitungsverbindungsbereich definiert, der mit den Motorleitungen 125 verbunden ist, und ist der Nicht-Überlappungsbereich RT2 als ein Verbinderverbindungsbereich definiert, der mit den Anschlüssen 765 bis 768 des zweiten Verbinders 76 verbunden ist. Der Bereich RM2 und der Bereich RT2 werden durch den Überlappungsbereich RD isoliert.
Wie in den 4 und 6 gezeigt, ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, der Nicht-Überlappungsbereich RM2 derart vorgesehen, dass sich die Motorleitungen 125 im Wesentlichen gerade zur Seite des zweiten Substrats 22 erstrecken, ohne dabei das erste Substrat 21 zu stören, wodurch die Motorleitungen 125 und das zweite Substrat 22 verbunden werden. In gleicher Weise ist der Nicht-Überlappungsbereich RT1 derart vorgesehen, dass sich die Anschlüsse 755 bis 758 im Wesentlichen gerade zur Seite des ersten Substrats 21 erstrecken, ohne dabei das zweite Substrat 22 zu stören, wodurch die Anschlüsse 755 bis 758 und das erste Substrat 21 verbunden werden. Folglich kann eine Zunahme des Verdrahtungsraums minimiert werden und können die Verdrahtungen verkürzt werden.
Wie in 4 gezeigt, sind die Motorleitungen 115 und das erste Substrat 21 und die Motorleitungen 125 und das zweite Substrat 22 durch Löten oder dergleichen elektrisch verbunden. Die Federklemmen 26 sind an den Verbindungsabschnitten zwischen den Substraten 21 und 22 und den Anschlüssen 755 bis 758 und 765 bis 768 vorgesehen. Die Federklemmen 26 sind gebildet, um eine Größe in Abhängigkeit von der Größe der Anschlüsse aufzuweisen, die dort einzufügen sind. Die Federklemmen sind aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Kupfer, aufgebaut. Bei dem ersten Substrat 21 sind die Federklemmen 26 auf der ersten Oberfläche 211 vorgesehen, der Seite der Verbinder 75 und 76 zugewandt. Bei dem zweiten Substrat 22 sind die Federklemmen 26 auf der zweiten Oberfläche 222 vorgesehen, der Seite der Verbinder 75 und 7 zugewandt. Die Anschlüsse 755 bis 758 und 765 bis 768 werden in die Federklemmen 26 eingefügt, wodurch die Federklemmen 26 elastisch verformt werden, um in Kontakt mit den Anschlüssen 755 bis 758 und 765 bis 768 zu kommen. Die Endabschnitte auf der Seite der Substrate 21 und 22 der Federklemmen 26 sind elektrisch mit Verdrahtungsmustern entsprechenden den jeweiligen Anschlüssen, die dort einzufügen sind, verbunden.
Folglich werden die Anschlüsse 755 bis 758 über die auf dem ersten Substrat 21 vorgesehenen Federklemmen 26 eingefügt, wodurch die Anschlüsse 755 bis 758 und das erste Substrat 21 elektrisch verbunden werden. Ferner werden die Anschlüsse 765 bis 768 über die auf dem zweiten Substrat 22 vorgesehenen Federklemmen 26 eingefügt, wodurch die Anschlüsse 765 bis 768 und das zweite Substrat 22 elektrisch verbunden werden.
Der interne Signalanschluss 717 durchdringt die Substrate 21 und 22 in dem Überlappungsbereich, in dem sich das erste Substrat 21 und das zweite Substrat 22, in der Achsrichtung betrachtet, überlappen. Es sollte beachtet werden, dass der interne Signalanschluss 717 das erste Substrat 21, das sich entfernt von dem Verbinderbildungsabschnitt 715 befindet, nicht zwangsläufig durchdringt. Bei den Substraten 21 und 22 sind die Federklemmen 26 an Abschnitten vorgesehen, an denen der interne Signalanschluss 717 eingefügt wird. Der interne Signalanschluss 717 wird in die Federklemmen 26 eingefügt. Der interne Signalanschluss 717 wird in jede der Federklemmen 26 der Substrate 21 und 22 eingefügt, wodurch der interne Signalanschluss 717 und das erste und das zweite Substrate 21 und 22 elektrisch verbunden werden. Die Anschlüsse 755 bis 758 und 765 bis 768 und 717 und die Substrate 21 und 22 werden über die Federklemmen 26 derart verbunden, dass ein Lötprozess oder dergleichen zur Verbindung jedes Anschlusses mit den Substraten 21 und 22 ausgelassen werden kann, d. h. nicht vorgesehen sein muss.
Die Ansteuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung 108 vorgesehen. Da die elektrische Servolenkungsvorrichtung 108 eine Funktion zur Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs aufweist, die eine der wichtigsten Fahrzeugfunktionen ist, wird eine redundante Konfiguration eingesetzt, um eine Lenkunterstützung auch dann aufrechtzuerhalten, wenn ein Fehler in einer der Ansteuervorrichtungen auftritt. Demgegenüber muss, unter Berücksichtigung einer Ausdehnung des Fahrzeuginnenraums und einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz, die Ansteuervorrichtung möglichst klein ausgebildet sein.
Diesbezüglich sind, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, um einen redundanten Schaltungsaufbau bereitzustellen, die Nicht-Überlappungsbereiche RM1, RT1, RM2 und RT2 in der Konfiguration mit den mehreren Substraten 21 und 22 vorgesehen, um den Verdrahtungsraum zu vergrößern. In den Nicht-Überlappungsbereichen sind die Motorleitungen 115 und 125 oder die Anschlüsse 755 bis 758 und 765 bis 768 mit den Substraten 21 und 22 verbunden. Folglich kann eine Zunahme in der Größe des Verdrahtungsraums infolge der redundanten Konfiguration vermieden werden.
Die Anschlüsse 755 bis 758, 765 bis 768 und 717 sind bezüglich der Substrate 21 und 22 senkrecht angeordnet. Hierin bedeutet ”senkrecht” nicht zwangsläufig, dass der Winkel, der zwischen dem Substrat 21 und dem Substrat 22 gebildet wird, 90 Grad beträgt, sondern wird ein Designfehler oder eine Neigung infolge einer elastischen Verformung der Federklemmen 26 toleriert. Die Anschlüsse 755 bis 758, 765 bis 768 und 717 sind im Wesentlichen gerade ausgebildet, um mit den Substraten 21 und 22 verbunden zu werden, wodurch die Anschlüsse verkürzt werden können. Folglich kann eine Verdrahtungsimpedanz verringert werden.
Die Ansteuervorrichtung 1 weist, wie vorstehend beschrieben, den Motor 10, mehrere Substrate 21 und 22 und mehrere Verbinder 75 und 76 auf.
Der Motor 10 weist mehrere Wicklungsgruppen 11 und 12 auf. Die Substrate 21 und 22 weisen Schaltelemente 301 bis 306, 401 bis 406, die zur Leitungssteuerung der Wicklungen 11 und der Wicklungen 12 dienen, die Mikroprozessoren 51 und 52 und die integrierten Schaltungen 56 und 57 als Steuerkomponenten bezüglich einer Antriebssteuerung des Motors 10 auf, wobei die Substrate auf einer Seite des Motors 10 in dessen Achsrichtung angeordnet sind.
Der erste Verbinder 75 ist auf der gegenüberliegenden Seite zum Motor 10 jenseits der Substrate 21 und 22 vorgesehen, mit den Anschlüssen 755 bis 758, die mit dem ersten Substrat 21 verbunden sind. Der zweite Verbinder 76 ist auf der gegenüberliegenden Seite zum Motor 10 jenseits der Substrate 21 und 22 vorgesehen, mit den Anschlüssen 765 bis 768, die mit dem zweiten Substrat 22 verbunden sind.
Bei dem ersten Substrat 21 sind, in der Achsrichtung des Motors 10 betrachtet, wenigstens zwei (in der vorliegenden Ausführungsform zwei) Nicht-Überlappungsbereiche RM1 und RM2 vorhanden, in denen sich das erste Substrat 21 und das zweite Substrat 22 nicht überlappen.
Der Bereich RT1 als einer der Nicht-Überlappungsbereiche ist als der Verbinderverbindungsbereich definiert, der mit den Verbinderanschlüssen verbunden ist, d. h. dem Energieanschluss 755, dem Masseanschluss 756 und dem Fahrzeugsignalanschluss 758. Der Bereich RM1 als einer der Nicht-Überlappungsbereiche verschieden von dem Bereich RT1 ist als ein Motorleitungsverbindungsbereich definiert, der mit den Motorleitungen 115 entsprechenden den jeweiligen Phasen in den Wicklungen 11 verbunden ist.
Bei dem zweiten Substrat 22 existieren, in der Achsrichtung des Motors 10 betrachtet, wenigstens zwei (in der vorliegenden Ausführungsform zwei) Nicht-Überlappungsbereiche RM2 und RT2, in denen sich das zweite Substrat 22 und das erste Substrat 21 nicht überlappen. Der Bereich RT2 als einer der Nicht-Überlappungsbereiche ist als der Verbinderverbindungsbereich definiert, der mit den Verbinderanschlüssen verbunden ist, d. h. dem Energieanschluss 765, dem Masseanschluss 766 und dem Fahrzeugsignalanschluss 768. Der Bereich RM2 als einer der Nicht-Überlappungsbereiche verschieden von dem Bereich RT2 ist als ein Motorleitungsverbindungsbereich definiert, der mit den Motorleitungen 125 entsprechend den jeweiligen Phasen in den Wicklungen 12 verbunden ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Anschlüsse 755 bis 758 und die Motorleitungen 115 in dem Nicht-Überlappungsbereich mit dem ersten Substrat 21 verbunden und sind die Anschlüsse 765 bis 769 und die Motorleitungen 125 mit dem zweiten Substrat 22 verbunden. Folglich erstrecken sich die Anschlüsse 755 bis 758, 765 bis 768 und die Motorleitungen 115 und 125 zur Verbindung mit den Substraten 21 und 22 im Wesentlichen gerade. Folglich kann der Verdrahtungsraum minimiert werden. Ferner kann, da die Verdrahtung verkürzt werden kann, die Verdrahtungsimpedanz verringert werden.
Die mehreren Substrate 21 und 22 weisen die gleiche Form auf. Dementsprechend kann, verglichen mit dem Fall, dass Substrate mit verschiedenen Formen verwendet werden, die Anzahl von Arten von Komponenten verringert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Substrate derart angeordnet, dass ein Substrat 21 um 90 Grad bezüglich des anderen Substrats 22 gedreht ist. Folglich kann ein Raum in der Motorsilhouette effektiv genutzt werden.
Der Rotationssensor 60 ist auf dem ersten Substrat 21 befestigt, das auf der Seite des Motors 10 angeordnet ist. Folglich kann eine Rotation des Motors 10 in geeigneter Weise erfasst werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Substrate 21 und 22 vorgesehen, von denen das Substrat, das nahe dem Motor 10 angeordnet ist, als das erste Substrat 21 definiert ist, und das Substrat, das nahe den Verbindern 75 und 76 angeordnet ist, als das zweite Substrat 22 definiert ist.
Die Wärmesenke 80 ist zwischen dem ersten Substrat 21 und dem zweiten Substrat 22 vorgesehen. Wenigstens ein Teil der Schaltelemente 301 bis 306 und 401 bis 406 ist auf den ersten Oberflächen 211 und 221 als eine Oberfläche auf der Seite der Wärmesenke 80 angeordnet, um Wärme zur Wärmesenke 80 abstrahlen zu können.
Folglich kann Wärme, die von den Schaltelementen 301 bis 306 und 401 bis 406 erzeugt wird, in geeigneter Weise zur Wärmesenke 80 abgestrahlt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Wicklungsgruppen 11 und 12 vorgesehen. Das erste Substrat 21 ist mit den Motorleitungen 115 verbunden, die mit der einen Verdrahtungsgruppe 11 verbunden sind. Die Schaltelemente 301 bis 306 zur Leitungssteuerung der Wicklungen 11, der erste Mikroprozessor 51 und die erste integrierte Schaltung 56 sind darauf befestigt.
Das zweite Substrat 22 ist mit den Motorleitungen 125 verbunden, die mit den anderen Wicklungen 12 verbunden sind, mit den Schaltelementen 401 bis 406 zur Leitungssteuerung der Wicklungen 12, dem zweiten Mikroprozessor 52 und der zweiten integrierten Schaltung 57 darauf befestigt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind Komponenten bezüglich des ersten Systems 901 auf dem ersten Substrat befestigt und Komponenten bezüglich des zweiten Systems 902 auf dem zweiten Substrat 22 befestigt, so dass die Substrate 21 und 22 entsprechend den jeweiligen Systemen vorgesehen sind.
Folglich kann, auch wenn irgendeine Abnormität auf einem Substrat auftritt, eine Antriebssteuerung des Motors 110 mit Hilfe des anderen Substrats aufrechterhalten werden. Ferner ist die Wärmesenke 80 zwischen den Substraten 21 und 22 vorgesehen. Genauer gesagt, die Substrate 21 und 22 befinden sich nahe den beiden Seiten der Wärmesenke 80. Folglich wird jeweils verhindert, dass das eine System durch die vom anderen System erzeugte Wärme beeinflusst wird.
Bei den Substraten 21 und 22 sind die Federklemmen 26 vorgesehen. Die Federklemmen 26 werden elastisch verformt, wenn die Anschlüsse 755 bis 758, 765 bis 768 und 717 dort eingefügt werden, so dass die Federklemmen 26 in Kontakt mit den Anschlüssen 755 bis 758, 765 bis 768 und 717 kommen. Dementsprechend werden die Anschlüsse in die jeweiligen Federklemmen 26 eingefügt, wodurch die Anschlüsse und die Substrate auf einfache Weise verbunden werden können. Folglich kann ein Fertigungsprozess, wie beispielsweise ein Löten, zur elektrischen Verbindung der Anschlüsse und der Substrate ausgelassen werden.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 108 weist die Ansteuervorrichtung 1 und das Untersetzungsgetriebe 109 auf. Das Untersetzungsgetriebe 109 überträgt die Leistung bzw. Energie des Motors 110 auf den Säulenschaft 102, wobei der Motor 110 ein Hilfsdrehmoment ausgibt, das ein Lenken des Lenkrads 101 unterstützt, das von dem Fahrer betätigt wird.
Die Ansteuervorrichtung 1 wird auf die elektrische Servolenkungsvorrichtung 108 angewandt, wodurch eine Zunahme in der Größe des Verdrahtungsraums in einer Konfiguration vermieden werden kann, in der mehrere Verbinder und Substrate vorgesehen sind. Dies führt dazu, dass sowohl eine verkleinerte Vorrichtung als auch eine redundante Konfiguration realisiert werden können.
(Zweite Ausführungsform)
Nachstehend ist die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben. 7 entspricht der 5 in der ersten Ausführungsform.
Wie in 7 gezeigt, sind bei der Ansteuervorrichtung 2, Komponenten, die in der ersten Ausführungsform auf der ersten Oberfläche 211 des ersten Substrats 21 befestigt sind, auf der zweiten Oberfläche 212 befestigt, und die Komponenten, die in der ersten Ausführungsform auf der zweiten Oberfläche 212 befestigt sind, auf der ersten Oberfläche 211 befestigt. Insbesondere sind die SW-Elemente 301 bis 306 auf der zweiten Oberfläche 212 des ersten Substrats 21 befestigt. Die SW-Elemente 301 bis 306 sind vorgesehen, um Wärme zum Rahmen 18 abstrahlen zu können. Genauer gesagt, in der vorliegenden Ausführungsform dient der Rahmen 18 als eine Wärmesenke. Der Rahmen 18 weist eine Funktion zur Bereitstellung eines äußeren Rahmens des Motors 10 und eine Funktion als Wärmesenke auf.
Zusätzlich zu den SW-Elementen 301 bis 306 können die Stromdetektoren 311 bis 313 und die integrierte Schaltung 56 oder dergleichen vorgesehen sein, um Wärme zum Rahmen 18 abstrahlen zu können. Gleich der ersten Ausführungsform sind die SW-Elemente 401 bis 406, die auf dem zweiten Substrat befestigt sind, vorgesehen, um Wärme zur Wärmesenke 80 abstrahlen zu können.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Substrate 21 und 22 in der Achsrichtung auf beiden Seiten der Wärmesenke 80 angeordnet. Folglich wird, gleich der ersten Ausführungsform, in dem ersten und dem zweiten System 901 und 902 verhindert, dass ein System durch Wärme beeinflusst wird, die in dem anderen System erzeugt wird. Darüber hinaus sind die SW-Elemente 301 bis 306 auf der zweiten Oberfläche 212 des ersten Substrats 21 befestigt und sind die SW-Element 401 bis 406 auf der ersten Oberfläche 221 des zweiten Substrats 22 befestigt. Genauer gesagt, sowohl die SW-Elemente 301 bis 306 als auch die SW-Elemente 401 bis 406 sind auf jeweiligen Oberflächen auf der Seite des Motors 10 der Substrate 21 und 22 befestigt. Bei den Substraten 21 und 22 sind die elektronischen Komponenten, die Wärme abstrahlen müssen, auf der gleichen Seite angeordnet, wobei sie die Wärme in der gleichen Richtung abstrahlen. Folglich kann ein gemeinsames Layout für die Substrate 21 und 22 verwendet werden. Dementsprechend kann die Anzahl von Arten von Komponenten verringert werden. Die Verbindung zwischen den Motorleitungen 115, 125, den Anschlüssen 755 bis 758 und 765 bis 768 und den Substraten 21 und 22 ist gleich derjenigen in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen.
Bei der Ansteuervorrichtung 2 sind die SW-Elementen 301 bis 306, die auf dem ersten Substrat 21 befestigt sind, angeordnet, um Wärme zum Rahmen 18 abstrahlen zu können, der einen Umriss des Motors 10 auf einer Seite bezüglich dessen Achsrichtung bildet. Die SW-Elemente 401 bis 406, die auf dem zweiten Substrat 22 befestigt sind, sind angeordnet, um Wärme zur Wärmesenke 80 abstrahlen zu können.
Folglich kann ein gemeinsames Layout für die Substrate 21 und 22 verwendet werden, so dass die Anzahl von Arten von Komponenten verringert werden kann. Ferner können Effekte gleich denjenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzielt werden.
(Dritte Ausführungsform)
Nachstehend ist die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind der Energieversorgungsabschnitt, der Sensorverbindungsabschnitt und der CAN-Verbindungsabschnitt integriert. Bei der Ansteuervorrichtung 3 der vorliegenden Ausführungsform sind die Energieversorgungsverbinder 85 und 86 und der Signalverbinder 87 separat vorgesehen.
Der erste Energieversorgungsverbinder 85 weist einen Energieanschluss 855 und einen Masseanschluss 856 auf, die darauf gebildet sind. Gleich der ersten Ausführungsform sind der Energieanschluss 855 und der Masseanschluss 856 in dem Nicht-Überlappungsbereich RT1 mit dem ersten Substrat 21 verbunden.
Der zweite Energieversorgungsverbinder 86 weist einen Energieanschluss 865 und einen Masseanschluss 866 auf, die darauf gebildet sind. Gleich der ersten Ausführungsform sind der Energieanschluss 865 und der Masseanschluss 866 in dem Nicht-Überlappungsbereich RT2 mit dem zweiten Substrat 22 verbunden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die Energieversorgungsverbinder 85 und 85 einem ”Verbinder” und entsprechen die Anschlüsse 855, 856, 865 und 866 ”Verbinderanschlüssen”.
Die Ansteuervorrichtung 3 weist einen einzigen Signalverbinder 87 auf. Der Signalverbinder 87 weist einen Drehmomentsignalanschluss 877 und einen Fahrzeugsignalanschluss 878 auf. Der Drehmomentsignalanschluss 877 und der Fahrzeugsignalanschluss 878 sind mit dem ersten Substrat 21 und dem zweiten Substrat 22 verbunden. Gleich dem internen Signalanschluss 717 durchdringen der Drehmomentsignalanschluss 877 und der Fahrzeugsignalanschluss 878 die Substrate 21 und 22 in dem Überlappungsbereich, in dem sich das erste Substrat 21 und das zweite Substrat 22, in der Achsrichtung betrachtet, überlappen, und sind der Drehmomentsignalanschluss 877 und der Fahrzeugsignalanschluss 878 in die Federklemmen 26 eingefügt, wodurch der Drehmomentsignalanschluss 877 und der Fahrzeugsignalanschluss 878 mit den Substraten 21 und 22 verbunden werden.
Ein einziger Drehmomentsignalanschluss 877 ist mit den Substraten 21 und 22 verbunden, so dass das gleiche Signal zu den Substraten 21 und 22 übertragen werden kann. Für den Fahrzeugsignalanschluss 878 wird die gleiche Verbindung wie für den Drehmomentsignalanschluss 877 angewandt.
Die Befestigungsabschnitte für die elektronischen Komponenten auf den Substraten 21 und 22 können gleich denjenigen der ersten oder der zweiten Ausführungsform sein. Die dritte Ausführungsform ist auf diese Weise aufgebaut und erzielt die gleichen Effekte wie die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen.
(Vierte Ausführungsform)
Gemäß der vierten und fünften Ausführungsform sind hauptsächlich Konfigurationen zur Positionierung bzw. einer Positionierungsanordnung der Substrate 21 und 22 beschrieben. Die Konfigurationen zur Positionierung in der vierten und fünften Ausführungsformen sind mit jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kombinierbar. Die 9 und 10 der vierten und fünften Ausführungsformen zeigen schematische Seitenansichten, in denen die Federklemmen und die elektronischen Komponenten, die auf den Substraten 21 und 22 befestigt sind, ausgelassen sind.
Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der 9 gezeigt. In der vierten Ausführungsform ist die Wärmesenke ausgelassen und sind die Substrate 21 und 22 an dem Rahmen 180 befestigt.
Wie in 9 gezeigt, ist, in dem Rahmen 180, ein Leitabschnitt 188 zur Positionierung gebildet, der sich von einem Substratbefestigungsabschnitt (nicht gezeigt) unterscheidet, der die Substrate 21 und 22 befestigt. Der Leitabschnitt 188 ragt zur Seite des Controllers und ist in einer Säulenform ausgebildet.
In dem ersten Substrat 21 ist ein Positionierungsloch 218 gebildet, in das der Leitabschnitt 188 eingefügt ist. In dem zweiten Substrat 22 ist ein Positionierungsloch 228 gebildet, in das der Leitabschnitt 188 eingefügt ist. Die Leitabschnitte 188 werden in die jeweiligen Positionierungslöcher 218 und 228 eingefügt, wodurch die Substrate 21 und 22 positioniert/ausgerichtet werden. Folglich können die Anschlüsse in geeigneter Weise in die jeweiligen Federklemmen 26 eingefügt werden. Die Position der Substrate 21 und 22 in der Achsrichtung kann durch einen Substratbefestigungsabschnitt oder dergleichen bestimmt werden, der zusätzlich zu dem Leitabschnitt 188 vorgesehen ist. Ferner können Effekte gleich denjenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzielt werden.
(Fünfte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 10 beschrieben.
Wie in 10 gezeigt, ist, in der Wärmesenke 82, ein Vorrichtungseinfügeloch 829 vorgesehen, in das eine Justiervorrichtung eingefügt wird. In den Substraten 21 und 22 sind Vorrichtungseinfügelöcher 219 und 229 an Abschnitten entsprechende dem Vorrichtungseinfügeloch 829 gebildet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können, da die Vorrichtungseinfügelöcher 219, 229 und 829 in den Substraten 21 und 22 und der Wärmesenke 82 gebildet sind, unter Verwendung der Justiervorrichtung J, die in die Vorrichtungseinfügelöcher 219, 229 und 829 einfügbar ist, die Substrate 21 und 22 positioniert/ausgerichtet werden. Folglich können die Anschlüsse in geeigneter Weise in die Federklemmen 26 eingefügt werden. Ferner können Effekte gleich denjenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzielt werden.
(Weitere Ausführungsformen)
(A) Anzahl von Systemen
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind zwei Wicklungsgruppen vorgesehen, wobei SW-Elemente und Steuerkomponenten für jede Wicklungsgruppe vorgesehen sind. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Anzahl von Wicklungsgruppen bei wenigstens drei liegen. Ferner können wenigstens drei Paare aus SW-Element und Steuerkomponente vorgesehen sein.
(B) Substrat
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind zwei Substrate vorgesehen. Gemäß weiteren Ausführungsformen können wenigstens drei Substrate vorgesehen sein. Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform können wenigstens drei Nicht-Überlappungsabschnitte für jedes Substrat vorgesehen sein. Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist ein Bereich in den zwei Nicht-Überlappungsbereichen der Verbinderverbindungsbereich und der andere Bereich der Motorleitungsverbindungsbereich. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann wenigstens ein Bereich in dem Verbinderverbindungsbereich und dem Motorleitungsverbindungsbereich in einer Mehrzahl vorgesehen sein. Ferner können Nicht-Überlappungsbereiche, die nicht den Verbinderverbindungsbereich oder den Motorleitungsverbindungsbereich beschreiben, vorgesehen sein.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind zwei Substrate gleicher Form um 90 Grad gedreht, um die Nicht-Überlappungsbereiche bereitzustellen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann der Drehwinkel der Substrate 90 Grad ausschließen, solange der Winkel den Nicht-Überlappungsbereich bilden kann. Ferner können die Formen der mehreren Substrate verschieden sein.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden jeder Anschluss und das Substrat elektrisch verbunden, indem der Anschluss in die Federklemme eingefügt wird. Ferner sind, gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, die Federklemmen an einer Oberfläche einer Basisabschnittsseite des Anschlusses, der einzufügen ist, vorgesehen. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die Federklemmen an einer der Oberflächen des Substrats oder an einer Endoberfläche des Anschlusses, der in jedes Substrat einzufügen ist, vorgesehen sein. Ferner ist, gemäß weiteren Ausführungsformen, ein Verbindungsverfahren zur Verbindung des Anschlusses mit dem Substrat nicht auf ein Verfahren unter Verwendung der Federklemme beschränkt, sondern kann ein beliebiges anderes Verfahren, wie beispielsweise Löten, angewandt werden.
Die Motorleitungen und die Substrate werden durch Löten oder dergleichen elektrisch verbunden. Gemäß weiteren Ausführungsformen können Federklemmen auf dem Substrat zur Verbindung der Motorleitungen vorgesehen sein und können die Substrate und die Motorleitungen durch die Federklemmen verbunden werden.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Anschlüsse und die Substrate im Wesentlichen senkrecht verbunden. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann der Verbindungsanschluss bezüglich mehrerer Substrate schräg eingefügt sein. Ferner können die Motorleitungen und die Substrate gleich dem Verbindungsanschluss verbunden sein.
Gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen der Energieanschluss, der Masseanschluss, der Drehmomentsignalanschluss und der Fahrzeugsignalanschluss ”Verbinderanschlüssen”. Gemäß der dritten Ausführungsform entsprechen der Energieanschluss und der Masseanschluss ”Verbinderanschlüssen”. Gemäß weiteren Ausführungsformen können der Energieanschluss, jeder des Masseanschlusses, des Drehmomentsignalanschlusses und des Fahrzeugsignalanschlusses von den Verbinderanschlüssen, die mit dem Substrat in dem Nicht-Überlappungsbereich verbunden sind, ausgelassen sein, oder können andere Anschlüsse ”Verbinderanschlüsse” sein.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der interne Signalanschluss zur Übertragung des Erfassungswerts des Rotationssensors verwendet. In weiteren Ausführungsformen kann der interne Signalanschluss zur Übertragung von Information verschieden von dem Erfassungswert des Rotationssensors zwischen den Substraten verwendet werden.
(C) Steuerkomponenten
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind, für die Steuerkomponenten, zwei Baugruppen, die einen Mikroprozessor und eine integrierte Schaltung beinhalten, für jedes System vorgesehen. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die Steuerkomponenten als eine einzige Baugruppe oder als wenigstens drei Baugruppen für jedes System aufgebaut sein. Darüber hinaus kann jeder von einer Vorstufe, einem Signalverstärker und einem Regler, die in der integrierten Schaltung enthalten sind, ausgelassen sein. Jede der Steuerkomponenten kann von mehreren Systemen gemeinsam genutzt werden.
(D) Rotationssensor
Gemäß der ersten Ausführungsform weist der Rotationssensor zwei Sensoren auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Anzahl von Sensoren, die in dem Rotationssensor enthalten ist, bei eins oder wenigstens drei liegen. Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weist ein einziger Sensor eine Funktion zur Berechnung eines Drehwinkels und eine Funktion zur Berechnung einer Drehfrequenz auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Funktion zur Berechnung einer Drehfrequenz ausgelassen sein.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet der erste Controller Erfassungswerte des ersten Sensors und verwendet der zweite Controller Erfassungswerte des zweiten Sensors. Gemäß weiteren Ausführungsformen können Erfassungswerte des ersten und des zweiten Sensors für den ersten und den zweiten Controller verwendet werden. Genauer gesagt, der interne Signalanschluss kann verwendet werden, um den Erfassungswert des ersten Sensors zusätzlich zu dem Erfassungswert des zweiten Sensors des Rotationssensors zu übertragen.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind zwei Sensoren als eine Baugruppe aufgebaut. Gemäß weiteren Ausführungsformen können mehrere Baugruppen verwendet werden. Für den Fall, dass zwei Sensoren als verschiedene Baugruppen konfiguriert sind, kann eine Baugruppe auf der motorseitigen Oberfläche befestigt sein und die andere Baugruppe auf einer gegenüberliegenden Oberfläche zum Motor 10 befestigt sein. Genauer gesagt, jede der Baugruppen kann auf der gegenüberliegenden Oberfläche zum Motor befestigt sein.
(E) Verbindereinheit
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind zwei oder drei Verbinder in der Verbindereinheit vorgesehen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Anzahl von Verbindern für die Verbindereinheit bei wenigstens vier liegen. Ferner befindet sich, gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, der Öffnungsabschnitt des Verbinders auf der gegenüberliegenden Seite der Motoreinheit und wird ein Kabelstrang oder dergleichen in der Achsrichtung in den Verbinder eingefügt. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist eine Öffnungsrichtung des Verbinders nicht auf die Achsrichtung beschränkt, sondern kann sich der Öffnungsabschnitt radial außen befinden und kann ein Kabelstrang oder dergleichen radial von außen eingefügt werden. Die Anzahl von Verbindern ist nicht beschränkt.
Die Verbindereinheit der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weist eine Abdeckung und Verbinder, die darin integriert sind, auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die Abdeckung und der Verbinder als verschiedene Körper aufgebaut sein.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist eine Spitze der Abdeckung in der Verbindereinheit in den Nutabschnitt des Motorgehäuses eingefügt, wodurch die Verbindereinheit am Motorgehäuse befestigt wird. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Verbindereinheit an dem Rahmen befestigt werden. Darüber hinaus kann, anstatt Klebemittel zu verwenden, die Verbindereinheit anhand einer Schraube oder dergleichen an dem Motorgehäuse befestigt werden. Die Verbindereinheit kann an einem Rahmen verschieden von dem Motorgehäuse befestigt werden.
(F) Ansteuervorrichtung
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist der Motor als ein bürstenloser Drehstrommotor aufgebaut. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist der Motor nicht auf einen bürstenlosen Drehstrommotor beschränkt, sondern kann jeder beliebige Motor verwendet werden. Ferner ist der Motor nicht auf einen Motor beschränkt, sondern können ein Generator oder ein sogenannter Motorgenerator mit den Funktionen sowohl eines Motors als auch eine Generators verwendet werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Ansteuervorrichtung auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung angewandt. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Ansteuervorrichtung auf eine Vorrichtung verschieden von der elektrischen Servolenkungsvorrichtung angewandt werden.
Die vorliegende Erfindung ist, wie vorstehend beschrieben, nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne ihren Schutzumfang zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015-116095 A [0002, 0003]

Claims

Ansteuervorrichtung mit: – einem Motor (10) mit mehreren Wicklungsgruppen (11, 12), wobei der Motor um eine Rotationsachse rotiert, die sich in seiner Achsrichtung erstreckt; – mehreren Substraten (21, 22), die auf einer Seite des Motors bezüglich der Achsrichtung angeordnet sind, wobei die Substrate Schaltelemente (301 bis 306, 401 bis 406) und Steuerkomponenten (51, 52, 56, 57) darauf befestigt aufweisen, wobei die Schaltelemente zur Leitungssteuerung der Wicklungsgruppen dienen und die Steuerkomponenten eine Antriebssteuerung des Motors betreffen; und – mehreren Verbindern (75, 76, 85, 86), die auf einer gegenüberliegenden Seite zum Motor jenseits der Substrate angeordnet sind, wobei die mehreren Verbinder Verbinderanschlüsse (755 bis 758, 765 bis 768, 855, 856, 865, 866) aufweisen, die mit einem der Substrate verbunden sind, wobei – die Substrate wenigstens zwei Nicht-Überlappungsbereiche aufweisen, in denen sich die Substrate nicht überlappen, wenn die Substrate in der Achsrichtung betrachtet werden; – ein Verbinderverbindungsbereich als wenigstens einer von Bereichen in den Nicht-Überlappungsbereichen definiert ist, wobei der Verbinderverbindungsbereich mit den Verbinderanschlüssen verbunden ist; und – ein Motorleitungsverbindungsbereich als wenigstens einer von Bereichen in den Nicht-Überlappungsbereichen, mit Ausnahme des Verbinderverbindungsbereichs, definiert ist, wobei der Motorleitungsverbindungsbereich mit den Wicklungsgruppen entsprechend jeder Phase von jeder Wicklungsgruppe verbunden ist.
Ansteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrate die gleiche Form aufweisen.
Ansteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrate in der Anzahl zwei und derart angeordnet sind, dass ein Substrat um 90 Grad bezüglich des anderen Substrats gedreht ist.
Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotationssensor (60) auf einem der Substrate angeordnet ist, das sich am nächsten zum Motor befindet.
Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Substrate in der Anzahl zwei sind und eine Wärmesenke zwischen einem ersten Substrat (21) und einem zweiten Substrat (22) angeordnet ist, wobei sich das erste Substrat auf der Motorseite befindet und sich das zweite Substrat auf einer Verbinderseite befindet; und – wenigstens eines der Schaltelemente auf einer Oberfläche der Substrate befestigt ist, die der Wärmesenke zugewandt ist, um Wärme zur Wärmesenke abstrahlen zu können.
Ansteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die mehreren Wicklungsgruppen in der Anzahl zwei sind; – das erste Substrat mit den Motorleitungen (115) verbunden ist, die mit einer Wicklungsgruppe (11) verbunden sind, wobei das erste Substrat die Schaltelemente (301 bis 306) zur Leitungssteuerung der Wicklungsgruppen und die Steuerkomponenten (51, 56) aufweist; und – das zweite Substrat mit den Motorleitungen (125) verbunden ist, die mit der anderen Wicklungsgruppe (12) verbunden sind, wobei das zweite Substrat die Schaltelemente (401 bis 406) zur Leitungssteuerung der Wicklungsgruppen und die Steuerkomponenten (52, 57) aufweist.
Ansteuervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schaltelemente, die auf dem ersten Substrat befestigt sind, angeordnet sind, um Wärme zu einem Rahmen (18) abstrahlen zu können, der einen Umriss des Motors auf einer Seite in der Achsrichtung bildet; und – die Schaltelemente, die auf dem zweiten Substrat befestigt sind, angeordnet sind, um Wärme zur Wärmesenke abstrahlen zu können.
Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – Federklemmen (26) auf den Substraten angeordnet sind; und – die Federklemmen in einem Zustand, in dem die Anschlüsse (755 bis 758, 765 bis 768, 855, 856, 865, 866, 877, 878 und 717) in die Federklemmen eingefügt sind, elastisch verformt sind, um es den Federklemmen zu ermöglichen, in Kontakt mit den Anschlüssen zu kommen.
Elektrische Servolenkungsvorrichtung mit: – der Ansteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8; und – einem Energieübertragungselement (109), das Energie des Motors, der ein Hilfsdrehmoment ausgibt, auf ein Ansteuerobjekt (102) überträgt, wobei das Hilfsdrehmoment eine Lenkbetätigung einer Lenkung (101) durch einen Fahrer unterstützt.